引用本文： 李丹丹, 朱蕾. 高頻振蕩通氣在成人急性呼吸窘迫綜合征中的應用評價. 中國呼吸與危重監護雜志, 2015, 14(6): 615-616. doi: 10.7507/1671-6205.2015148 復制
急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)目前缺乏有效的藥物治療，病死率高[1]，以小潮氣量、高呼氣末正壓(PEEP)為主的肺保護性通氣策略(LPV)是最主要的治療手段[2]。盡管如此，當實變肺組織較多時，呼吸機相關性肺損傷(VILI)的發生率仍較高[3]，而VILI將顯著影響患者的預后，因此有必要探討新的保護性通氣策略。高頻振蕩通氣(HFOV)有相對獨特的“肺保護性通氣”作用機制，可改善氧合，降低死亡率，應用前景似乎非常廣闊；但隨著OSCLLATE[4]和OSCAR[5]兩項大規模臨床隨機對照研究結果的發表，該觀點受到質疑。本文結合近年來HFOV的研究情況對其進行評價，以期對HFOV在成人ARDS中的應用有更客觀的認識。
一 HFOV的作用機制和特點
HFOV是高頻通氣(HFV)的一種類型，目前最常用。HFV的主要特征是超高通氣頻率和極小潮氣量通氣，頻率為1~15 Hz，相當于60~900次/min； HFOV的潮氣量更小，為1~3 mL/kg，而通氣頻率更快，為3~15 Hz，但能夠保障氧合和CO2排出[6]。使用時需設定通氣頻率、吸呼氣時間比、氧濃度、驅動壓力。在通氣過程中，平均氣道壓(mPaw)相對恒定，氧合水平的改善主要取決于mPaw。潮氣量與驅動壓成正比，與通氣頻率成反比，是影響PaCO2水平的主要因素[7]。HFOV改善氣體交換的具體機制主要有以下6種：容積運動、泰勒(Taylor)擴散、擺動性對流攪拌作用、整體對流、心源性震動、分子擴散[8]。主要有以下優點：低于解剖無效腔的小潮氣量限制了肺泡的過度膨脹，減輕或避免肺的擴張性損傷；較高的mPaw較傳統機械通氣模式(CMV)更有利于肺復張；在吸氣和呼氣過程中相對恒定的mPaw避免了肺泡反復閉合和開放造成的肺切變力損傷[7]；減少機械通氣過程中炎癥因子的產生，從而減輕生物傷[9-11]。這些特點均可預防或減輕VILI，所以HFOV在理論上被認為是ARDS理想的保護性通氣方式[6-7, 12]。
二 HFOV在成人ARDS中的應用研究及評價
通常認為HFOV能夠改善氧合，尤其適用于對CMV治療反應差的ARDS患者；早期應用能夠降低死亡率，而并發癥的發生率與CMV相似[13-14]。但隨著OSCLLATE[4]和OSCAR[5]研究結果的發表，以及相關Meta分析的問世[15-17]，HFOV的治療效果受到質疑。 在OSCLLATE中，納入548例新發中重度ARDS患者，隨機分為HFOV(275例)和CMV組(273例)，結果顯示HFOV組患者較CMV組需應用更大劑量的咪達唑侖和肌松藥，應用血管活性藥物患者的人數多且應用時間長，兩組的住院死亡率分別為47%、35%，HFOV組的相對危險度為1.33(95%可信區間 1.09~1.64，P=0.005)。研究的最終結論：在中重度ARDS患者，與小潮氣量、高PEEP的LPV相比，早期應用HFOV不能降低、甚至增加住院死亡率。進一步分析，mPaw更高，應用鎮靜劑、肌松藥和血管活性藥物更多可能導致HFOV組死亡率更高。在OSCAR中，納入795例ARDS患者，符合最新柏林定義的中重度ARDS診斷標準[1]，其中HFOV組398例，CMV組397例，30天全因死亡率作為主要評價指標。結果顯示兩組應用鎮靜藥、肌松藥的情況相似，差異無統計學意義；30天死亡率分別為41.7%、41.1%，差異也無統計學意義。因此，作者認為HFOV不宜作為ARDS的常規治療手段。
兩個試驗都是大規模多中心隨機對照研究，實驗設計及評價指標大致相同，實驗結果雖有差異，但兩者都證明了HFOV未能降低ARDS的死亡率，也未能給患者帶來其他益處，常規LPV仍是ARDS的首選通氣方法。隨后基于這兩個研究結果，有作者進行了HFOV在成人ARDS應用結果的Meta分析[15-17]，結論均為HFOV在ARDS早期應用不能降低病死率，不推薦作為ARDS的常規通氣方法。
這些研究結果讓我們重新思考HFOV在ARDS中的應用價值。ARDS患者在應用HFOV的過程中，對高水平mPaw的反應是影響通氣效果的重要因素。對于“可復張肺”較多的ARDS患者，較高的mPaw可以開放更多陷閉和實變的肺組織，改善肺換氣功能，同時有效地減少右心后負荷，而基本不影響右室充盈；但在“可復張肺”較少的患者，較高的mPaw顯著影響右心功能，而對改善氧合作用甚微[18]。在Pachl等[19]的研究中，納入30例ARDS患者，肺內型和肺外型各15例，應用CMV治療失敗后均轉用HFOV，結果顯示應用HFOV 6 h后，肺外型ARDS患者的PaO2/FiO2明顯改善，而肺內型則變化不大。作者還發現兩組患者應用CMV期間mPaw差異無統計學意義，但在應用HFOV過程中，為了獲得更佳的PaO2/FiO2，肺外型ARDS需要較高的持續擴張壓(CDP)，兩者分別為(2.8±0.6) kPa、(2.0±0.6) kPa(P<0.01)，據此認為HFOV對肺外型ARDS更有效，且需要更高的CDP。由于兩組患者基線情況不同，樣本量偏少，故結果可信度偏低。Jog等[20]對43例H1N1感染所致重度ARDS患者進行了研究，HFOV組(24例)與傳統LPV組(19例)進行對比，前者的死亡率比后者低，分別為50%和84.4%(P=0.026)，據此認為在H1N1引起的重度ARDS患者，HFOV較傳統LPV更有效。這些研究樣本量雖然較小，且多為回顧性研究，但也提示我們選擇合適的ARDS患者，結合其病因及病理生理特點，合理運用HFOV仍可為患者帶來益處。
三 展望
HFOV能明顯改善氧合是比較認可的結論，這在動物實驗及臨床研究中均得到證實[17, 21-22]。當患者應用合適的CMV后仍表現為頑固性低氧血癥時，可根據實際條件選擇HFOV[7, 12]。目前對于CMV失敗后轉用HFOV、HFOV治療失敗的具體評估及補救措施(如ECMO)的選擇缺乏統一標準[23-24]。未來的研究方向應該集中在如何確定能夠從HFOV獲益的患者群體、 進行更合理的HFOV參數設置以及聯合其他治療措施等方面。隨著研究的不斷深化，HFOV在成人ARDS的應用可能仍有較好的前景。
急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)目前缺乏有效的藥物治療，病死率高[1]，以小潮氣量、高呼氣末正壓(PEEP)為主的肺保護性通氣策略(LPV)是最主要的治療手段[2]。盡管如此，當實變肺組織較多時，呼吸機相關性肺損傷(VILI)的發生率仍較高[3]，而VILI將顯著影響患者的預后，因此有必要探討新的保護性通氣策略。高頻振蕩通氣(HFOV)有相對獨特的“肺保護性通氣”作用機制，可改善氧合，降低死亡率，應用前景似乎非常廣闊；但隨著OSCLLATE[4]和OSCAR[5]兩項大規模臨床隨機對照研究結果的發表，該觀點受到質疑。本文結合近年來HFOV的研究情況對其進行評價，以期對HFOV在成人ARDS中的應用有更客觀的認識。
一 HFOV的作用機制和特點
HFOV是高頻通氣(HFV)的一種類型，目前最常用。HFV的主要特征是超高通氣頻率和極小潮氣量通氣，頻率為1~15 Hz，相當于60~900次/min； HFOV的潮氣量更小，為1~3 mL/kg，而通氣頻率更快，為3~15 Hz，但能夠保障氧合和CO2排出[6]。使用時需設定通氣頻率、吸呼氣時間比、氧濃度、驅動壓力。在通氣過程中，平均氣道壓(mPaw)相對恒定，氧合水平的改善主要取決于mPaw。潮氣量與驅動壓成正比，與通氣頻率成反比，是影響PaCO2水平的主要因素[7]。HFOV改善氣體交換的具體機制主要有以下6種：容積運動、泰勒(Taylor)擴散、擺動性對流攪拌作用、整體對流、心源性震動、分子擴散[8]。主要有以下優點：低于解剖無效腔的小潮氣量限制了肺泡的過度膨脹，減輕或避免肺的擴張性損傷；較高的mPaw較傳統機械通氣模式(CMV)更有利于肺復張；在吸氣和呼氣過程中相對恒定的mPaw避免了肺泡反復閉合和開放造成的肺切變力損傷[7]；減少機械通氣過程中炎癥因子的產生，從而減輕生物傷[9-11]。這些特點均可預防或減輕VILI，所以HFOV在理論上被認為是ARDS理想的保護性通氣方式[6-7, 12]。
二 HFOV在成人ARDS中的應用研究及評價
通常認為HFOV能夠改善氧合，尤其適用于對CMV治療反應差的ARDS患者；早期應用能夠降低死亡率，而并發癥的發生率與CMV相似[13-14]。但隨著OSCLLATE[4]和OSCAR[5]研究結果的發表，以及相關Meta分析的問世[15-17]，HFOV的治療效果受到質疑。 在OSCLLATE中，納入548例新發中重度ARDS患者，隨機分為HFOV(275例)和CMV組(273例)，結果顯示HFOV組患者較CMV組需應用更大劑量的咪達唑侖和肌松藥，應用血管活性藥物患者的人數多且應用時間長，兩組的住院死亡率分別為47%、35%，HFOV組的相對危險度為1.33(95%可信區間 1.09~1.64，P=0.005)。研究的最終結論：在中重度ARDS患者，與小潮氣量、高PEEP的LPV相比，早期應用HFOV不能降低、甚至增加住院死亡率。進一步分析，mPaw更高，應用鎮靜劑、肌松藥和血管活性藥物更多可能導致HFOV組死亡率更高。在OSCAR中，納入795例ARDS患者，符合最新柏林定義的中重度ARDS診斷標準[1]，其中HFOV組398例，CMV組397例，30天全因死亡率作為主要評價指標。結果顯示兩組應用鎮靜藥、肌松藥的情況相似，差異無統計學意義；30天死亡率分別為41.7%、41.1%，差異也無統計學意義。因此，作者認為HFOV不宜作為ARDS的常規治療手段。
兩個試驗都是大規模多中心隨機對照研究，實驗設計及評價指標大致相同，實驗結果雖有差異，但兩者都證明了HFOV未能降低ARDS的死亡率，也未能給患者帶來其他益處，常規LPV仍是ARDS的首選通氣方法。隨后基于這兩個研究結果，有作者進行了HFOV在成人ARDS應用結果的Meta分析[15-17]，結論均為HFOV在ARDS早期應用不能降低病死率，不推薦作為ARDS的常規通氣方法。
這些研究結果讓我們重新思考HFOV在ARDS中的應用價值。ARDS患者在應用HFOV的過程中，對高水平mPaw的反應是影響通氣效果的重要因素。對于“可復張肺”較多的ARDS患者，較高的mPaw可以開放更多陷閉和實變的肺組織，改善肺換氣功能，同時有效地減少右心后負荷，而基本不影響右室充盈；但在“可復張肺”較少的患者，較高的mPaw顯著影響右心功能，而對改善氧合作用甚微[18]。在Pachl等[19]的研究中，納入30例ARDS患者，肺內型和肺外型各15例，應用CMV治療失敗后均轉用HFOV，結果顯示應用HFOV 6 h后，肺外型ARDS患者的PaO2/FiO2明顯改善，而肺內型則變化不大。作者還發現兩組患者應用CMV期間mPaw差異無統計學意義，但在應用HFOV過程中，為了獲得更佳的PaO2/FiO2，肺外型ARDS需要較高的持續擴張壓(CDP)，兩者分別為(2.8±0.6) kPa、(2.0±0.6) kPa(P<0.01)，據此認為HFOV對肺外型ARDS更有效，且需要更高的CDP。由于兩組患者基線情況不同，樣本量偏少，故結果可信度偏低。Jog等[20]對43例H1N1感染所致重度ARDS患者進行了研究，HFOV組(24例)與傳統LPV組(19例)進行對比，前者的死亡率比后者低，分別為50%和84.4%(P=0.026)，據此認為在H1N1引起的重度ARDS患者，HFOV較傳統LPV更有效。這些研究樣本量雖然較小，且多為回顧性研究，但也提示我們選擇合適的ARDS患者，結合其病因及病理生理特點，合理運用HFOV仍可為患者帶來益處。
三 展望
HFOV能明顯改善氧合是比較認可的結論，這在動物實驗及臨床研究中均得到證實[17, 21-22]。當患者應用合適的CMV后仍表現為頑固性低氧血癥時，可根據實際條件選擇HFOV[7, 12]。目前對于CMV失敗后轉用HFOV、HFOV治療失敗的具體評估及補救措施(如ECMO)的選擇缺乏統一標準[23-24]。未來的研究方向應該集中在如何確定能夠從HFOV獲益的患者群體、 進行更合理的HFOV參數設置以及聯合其他治療措施等方面。隨著研究的不斷深化，HFOV在成人ARDS的應用可能仍有較好的前景。